Al tratar enfermedades graves, en caso de quemaduras y traumatismos, la regeneración cutánea puede ser una cuestión de vida o muerte. Las quemaduras extensas suelen tratarse mediante el trasplante de una fina capa de epidermis (la capa superior de la piel) procedente de otra parte del cuerpo. Sin embargo, este método no solo deja cicatrices extensas, sino que tampoco restaura la piel a su estado funcional original. A menos que la dermis (la capa inferior de la epidermis, que contiene vasos sanguíneos y nervios) se regenere, no puede considerarse piel normal.

Ahora, el trabajo de investigadores suecos podría haber acercado la medicina a la capacidad de regenerar piel viva. Han desarrollado dos tipos de técnicas de bioimpresión 3D para generar artificialmente piel gruesa y vascularizada, es decir, con vasos sanguíneos. Una técnica produce piel repleta de células, mientras que la otra produce vasos sanguíneos de formas arbitrarias en el tejido. Ambas tecnologías abordan el mismo reto de forma diferente. Los enfoques se describen en dos estudios publicados en la revista Advanced Healthcare Materials.

“La dermis es tan compleja que no podemos cultivarla en un laboratorio. Ni siquiera conocemos todos sus componentes”, declaró Johan Junker, profesor asociado de la Universidad de Linköping y especialista en cirugía plástica que dirigió este trabajo. “Por eso, nosotros, y muchos otros, creemos que podríamos trasplantar los componentes básicos y dejar que el cuerpo fabrique la dermis por sí mismo”.

Junker y su equipo diseñaron una biotinta llamada «μInk» en la que fibroblastos (células que producen componentes dérmicos como colágeno, elastina y ácido hialurónico) se cultivan en la superficie de pequeños granos de gelatina esponjosa y se encapsulan en un gel de ácido hialurónico. Al generar esta tinta tridimensionalmente con una impresora 3D, lograron crear una estructura cutánea llena de células de alta densidad a voluntad.

En un experimento de trasplante con ratones, los investigadores confirmaron que células vivas crecieron dentro de fragmentos de tejido elaborados con esta tinta, secretando colágeno y reconstruyendo los componentes de la dermis. También se desarrollaron nuevos vasos sanguíneos dentro del injerto, lo que indica que se cumplían las condiciones para la fijación tisular a largo plazo.

Los vasos sanguíneos desempeñan un papel fundamental en la construcción de tejidos artificiales. Independientemente de cuántas células se cultiven para crear un modelo de tejido, sin vasos sanguíneos, el oxígeno y los nutrientes no pueden transportarse uniformemente a todas las células. Y sin vasos sanguíneos, a medida que la estructura del tejido crece, las células centrales mueren.

El equipo de investigación también ha creado una tecnología llamada REFRESH (Redireccionamiento de Filamentos de Hidrogel Suspendidos que Flotan Libremente), que permite la construcción flexible de vasos sanguíneos en tejidos artificiales mediante la impresión y disposición de hilos de un hidrogel compuesto en un 98 % por agua. Estos hilos son mucho más resistentes que los materiales de gel convencionales y mantienen su forma incluso al atar o trenzar. Además, poseen memoria de forma, lo que les permite recuperar su forma original incluso al aplastarse.

Cabe destacar que estos hilos pueden desmontarse sin dejar rastro mediante la acción de una enzima específica. Cuando los hilos de hidrogel colocados en el tejido desaparecen, solo queda una cavidad larga y delgada en su lugar original. Al utilizar esto como un canal de flujo equivalente a un vaso sanguíneo, se puede formar libremente una red de vasos sanguíneos dentro del tejido creado artificialmente. Al integrar estas dos tecnologías, sería posible incorporar una red de vasos sanguíneos de diseño libre en la piel artificial gruesa y llena de células, permitiendo que el oxígeno y los nutrientes lleguen a cada rincón.

Los investigadores también lograron construir una compleja red tridimensional formando nudos o trenzas con los hilos de hidrogel. En el futuro, esperan combinar esto con tecnología para automatizar dichas operaciones, creando así un método para estirar eficientemente una red de vasos sanguíneos a lo largo de un órgano artificial.

Aún existen muchas incertidumbres en el entorno de las heridas, como la prevención de la inflamación y la infección bacteriana, y será necesaria una verificación minuciosa de estas técnicas para superar la brecha entre los resultados obtenidos en el laboratorio y su aplicación en la práctica clínica. Sin embargo, en el futuro, estas tecnologías podrían representar un gran avance en la solución de problemas de larga data en la medicina regenerativa.

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Los padres pagan hasta 50.000 dólares por nuevos servicios de análisis genéticos que prometen evaluar el coeficiente intelectual de los embriones. Los casamenteros profesionales conectan a ejecutivos tecnológicos con parejas brillantes, en parte para tener hijos brillantes. Los futuristas tecnológicos instan a los intelectualmente dotados a multiplicarse.

Esto no es ciencia ficción: es el Silicon Valley de hoy en día, donde el interés en criar bebés más inteligentes está en aumento.

Esta semana, Zusha Elinson informa sobre los ejecutivos tecnológicos que están pagando miles de dólares para seleccionar embriones con un coeficiente intelectual potencialmente alto.

Las startups Nucleus Genomics y Herasight han comenzado a ofrecer públicamente predicciones de CI basadas en pruebas genéticas para ayudar a las personas a seleccionar los embriones que utilizarán para la fertilización in vitro. La demanda de estos servicios en el Área de la Bahía es alta, y cuestan alrededor de $6,000 en Nucleus y hasta $50,000 en Herasight.

En Silicon Valley, incluso los enfoques tradicionales pueden ser costosos y los ejecutivos tecnológicos recurren a profesionales para encontrar socios inteligentes.

“Ahora mismo tengo uno, dos, tres directores ejecutivos de empresas tecnológicas y todos prefieren la Ivy League”. Jennifer Donnelly, una casamentera de alto nivel que cobra hasta 500.000 dólares.

Un grupo de científicos informáticos de Berkeley, conocidos como los racionalistas, teme que la IA represente un riesgo existencial para la humanidad, por lo que están tratando de usar la genómica para crear humanos más inteligentes que puedan salvarnos a todos.

Sin embargo, el creciente fetiche por el CI está generando debate, y los bioeticistas están dando la voz de alarma. Las pruebas genéticas tienen una capacidad limitada para predecir el CI, y los expertos advierten sobre consecuencias no deseadas.

Un robot controlado por IA ha completado de forma autónoma una extirpación de vesícula biliar con «una precisión del 100 por ciento».

El procedimiento, realizado por un equipo de investigadores de la Universidad Johns Hopkins, demostró el poder de la IA, que permitió al robot tomar decisiones independientes y adaptarse a complicaciones inesperadas sobre la marcha. (Sin embargo, quizás le alivie saber que la cirugía se realizó en un maniquí hiperdetallado con órganos internos texturizados de forma realista, no en un paciente humano vivo).

El logro sigue siendo impresionante. El robot quirúrgico actuó como un coche autónomo capaz de «navegar por cualquier camino, en cualquier condición, respondiendo inteligentemente a cualquier situación», como declaró Axel Krieger, director de investigación de Johns Hopkins, en un comunicado  sobre la hazaña.

El procedimiento podría sentar un precedente importante a medida que los cirujanos robóticos se vuelven más comunes en el quirófano. Si bien los robots quirúrgicos controlados a distancia existen desde hace décadas, los científicos apenas están comenzando a desarrollar robots guiados por IA que puedan tomar sus propias decisiones independientemente de un operador humano.

«Este trabajo representa un gran avance respecto de esfuerzos anteriores porque aborda algunas de las barreras fundamentales para el despliegue de robots quirúrgicos autónomos en el mundo real», afirmó el autor principal e investigador postdoctoral de Johns Hopkins, Ji Woong Kim, en el comunicado.

«Nuestro trabajo demuestra que los modelos de IA pueden ser lo suficientemente confiables para la autonomía quirúrgica, algo que antes parecía lejano, pero que ahora es demostrablemente viable», añadió.

El robot, denominado SRT-H, fue entrenado con videos de cirujanos que realizaban cirugías similares de extirpación de vesícula biliar en cerdos muertos, como se detalla en un nuevo artículo publicado en la revista Science Robotics esta semana.

El robot extrajo cuidadosamente la vesícula biliar, un pequeño órgano que concentra la bilis y los fluidos digestivos, del hígado «agarrándola, cortándola y cortándola».

«Nuestro método alcanza una tasa de éxito del 100 % en ocho vesículas biliares ex vivo diferentes, operando de forma totalmente autónoma sin intervención humana», afirma el artículo. «Este trabajo demuestra una autonomía gradual en un procedimiento quirúrgico, lo que marca un hito en el desarrollo clínico de sistemas quirúrgicos autónomos».

El robot sigue siendo considerablemente más lento que un cirujano humano, lo que deja margen de mejora. Pero los investigadores consideran su último éxito un gran paso adelante.

«En mi opinión, esto demuestra que es posible realizar procedimientos quirúrgicos complejos de forma autónoma», declaró Krieger en el comunicado de prensa. «Esta es una prueba de concepto de que es posible, y este marco de aprendizaje por imitación puede automatizar un procedimiento tan complejo con un alto grado de robustez».

Krieger y sus colegas ahora buscan formas de enseñar al robot diferentes tipos de procedimientos más allá de la extirpación de vesícula biliar y lograr la primera cirugía totalmente autónoma que no requiere intervención.

Realizado por investigadores de la Universidad de Sheffield que formaron su propia empresa derivada, el tratamiento está dirigido a la pérdida auditiva neurosensorial, que es causada por daño físico a las pequeñas estructuras del oído interno.

En pocas palabras, el tratamiento, denominado Rincell-1, tiene como objetivo regenerar los nervios dañados en la cóclea y permitirles comenzar a enviar señales nuevamente al cerebro.

«Nuestra investigación sobre Rincell-1 ha demostrado consistentemente su capacidad para atacar y restaurar las delicadas estructuras neuronales del oído interno», dijo Marcelo Rivolta de la Universidad de Sheffield, director científico de la empresa biotecnológica emergente Rinri Therapeutics, en un comunicado sobre el trabajo.

Según la OMS, más de mil millones de personas en todo el mundo padecen algún tipo de pérdida auditiva. Los tratamientos existentes, como los implantes cocleares, no restauran completamente la audición del paciente y requieren que la cóclea (la parte central del oído interno que capta el sonido y lo convierte en señales eléctricas) no presente daños significativos.

Las células ciliadas que recubren su superficie, responsables de detectar el sonido, son clave para el funcionamiento de la cóclea. Si estas sufren daños graves, se acaba el problema: las células ciliadas son incapaces de dividirse para formar nuevas, lo que significa que no se regeneran. Esto se denomina pérdida auditiva neurosensorial, y es la razón por la que la audición empeora inevitablemente con la edad.

Los intentos de regenerar estos receptores han sido durante mucho tiempo el objetivo principal de la medicina moderna, y los investigadores esperan haberlo encontrado en Rincell-1. El tratamiento utiliza células madre embrionarias diseñadas para convertirse en neuronas auditivas, que forman el cableado que conecta las células ciliadas con el tronco encefálico. Estas se administran en la cóclea durante la cirugía para colocar los implantes cocleares. Una vez en el sitio, las células madre forman neuronas auditivas que ayudan a reconectar las células ciliadas fuera de servicio para que puedan volver a enviar señales.

«Estamos adoptando el enfoque de trasplantar células que puedan convertirse en células maduras funcionales y restaurar la citoarquitectura del oído interno y, por lo tanto, restaurar la audición», explicó Simon Chandler, director ejecutivo de Rinri Therapeutics, a Labiotech en un episodio de su podcast «Beyond Biotech» en junio.

El ensayo aleatorizado se llevará a cabo en el Reino Unido e incluirá a 20 pacientes que se someterán a una cirugía de implante coclear. La mitad de los pacientes presentarán una pérdida auditiva de severa a profunda relacionada con la edad, conocida como presbiacusia, y el resto presentará lo que se conoce como trastorno del espectro de la neuropatía auditiva (ANSD), que se produce cuando el oído interno puede detectar el sonido, pero no puede enviar las señales al cerebro. Los pacientes de cada grupo serán asignados aleatoriamente para recibir una dosis única de Rincell-1 o no recibir ninguna dosis y depender únicamente del implante coclear.

En el podcast, Chandler comentó que el tratamiento Rincell-1 puede usarse junto con implantes cocleares, pero no descartó que también se usara por sí solo. Obviamente, sería un gran avance si resulta eficaz en cualquiera de los dos casos.

Hay más de 100,000 personas en listas de espera para trasplantes de órganos en Estados Unidos. Algunas esperarán años para recibir uno, y otras podrían no sobrevivir. Incluso con una buena compatibilidad, existe la posibilidad de que el cuerpo de una persona rechace el órgano. Para acortar los periodos de espera y reducir la posibilidad de rechazo, investigadores en medicina regenerativa están desarrollando métodos para utilizar las propias células del paciente para fabricar corazones, riñones, hígados y otros órganos personalizados según demanda.

Garantizar que el oxígeno y los nutrientes lleguen a cada parte de un órgano recién desarrollado es un desafío constante. Investigadores de Stanford han creado nuevas herramientas para diseñar e imprimir en 3D los complejos árboles vasculares necesarios para transportar la sangre por todo un órgano. Su plataforma, publicada el 12 de junio en Science , genera diseños que se asemejan a lo que vemos realmente en el cuerpo humano mucho más rápido que los intentos anteriores y es capaz de traducir esos diseños en instrucciones para una impresora 3D.

“La capacidad de ampliar la escala de los tejidos bioimpresos está actualmente limitada por la capacidad de generar la vasculatura necesaria; no se puede ampliar la escala de estos tejidos sin proporcionar un suministro de sangre”, afirmó  Alison Marsden , profesora de Enfermedades Cardiovasculares Douglas M. y Nola Leishman, profesora de Pediatría y Bioingeniería en las Facultades de  Ingeniería y  Medicina de Stanford y coautora principal del artículo. “Logramos que el algoritmo para generar la vasculatura se ejecute unas 200 veces más rápido que los métodos anteriores, y podemos generarla para formas complejas, como órganos”.

Vasculatura a escala de órganos

Cuando la sangre se bombea a un órgano del cuerpo, esta circula desde una arteria grande hacia vasos sanguíneos cada vez más pequeños y ramificados, donde puede intercambiar gases y nutrientes con los tejidos circundantes. En la mayoría de los tejidos, las células necesitan estar a una distancia mínima de un vaso sanguíneo para sobrevivir, pero en tejidos metabólicamente exigentes, como el corazón, la distancia es aún menor: puede haber más de 2500 capilares en un cubo de un milímetro. Todos estos diminutos vasos sanguíneos finalmente se reunen antes de salir del órgano.

Estas redes vasculares no están estandarizadas; los órganos tienen muchas formas y existe una gran variedad incluso entre dos corazones de tamaño similar. Hasta ahora, generar un modelo de red vascular realista que se ajuste a un órgano único y complejo ha sido difícil y ha requerido muchísimo tiempo. Muchos investigadores han recurrido, en cambio, a redes estandarizadas, que funcionan bien en pequeños modelos de tejido diseñados, pero no se escalan adecuadamente.

Marsden y sus colegas desarrollaron un algoritmo para crear árboles vasculares que imitan fielmente la arquitectura de los vasos sanguíneos de los órganos nativos y han puesto el software a disposición de cualquier persona a través de su  proyecto de código abierto SimVascular . Incorporaron simulaciones de dinámica de fluidos para garantizar que la vasculatura distribuyera la sangre de forma uniforme y acortar con éxito el tiempo necesario para generar la red, evitando colisiones entre vasos sanguíneos y creando un circuito cerrado con una única entrada y salida.

“Se necesitaron aproximadamente cinco horas para generar un modelo computacional de un árbol para vascularizar un corazón humano. Logramos una densidad donde cualquier célula del modelo habría estado a unas 100 a 150 micras del vaso sanguíneo más cercano, lo cual es bastante bueno”, dijo Zachary Sexton, investigador postdoctoral en el laboratorio de Marsden y coautor principal del artículo. El diseño contenía un millón de vasos sanguíneos. “Esa tarea no se había realizado antes, y probablemente habría llevado meses con algoritmos anteriores”.

Aunque las impresoras 3D aún no están a la altura de imprimir una red tan densa y a escala tan fina, los investigadores lograron diseñar e imprimir un modelo vascular con 500 ramificaciones. También probaron una versión más sencilla para garantizar que mantuviera vivas las células. Utilizando una bioimpresora 3D (que imprime con células vivas en lugar de resina o metal), los investigadores crearon un anillo grueso cargado de células renales embrionarias humanas y construyeron una red de 25 vasos que lo atraviesan. Bombearon un líquido cargado de oxígeno y nutrientes a través de la red y lograron mantener vivas un gran número de células en las proximidades de la red vascular.

“Demostramos que estos vasos pueden diseñarse, imprimirse y mantener vivas las células”, afirmó  Mark Skylar-Scott , profesor adjunto de bioingeniería y coautor principal del artículo. “Sabemos que aún queda trabajo por hacer para acelerar la impresión, pero ahora contamos con este proceso para generar diferentes árboles vasculares de forma muy eficiente y crear un conjunto de instrucciones para imprimirlos”.

Un corazón bioimpreso

Los investigadores se apresuran a señalar que estas redes vasculares aún no son vasos sanguíneos funcionales: son canales impresos a través de una matriz 3D, pero no tienen células musculares, células endoteliales, fibroblastos ni nada más que necesitarían para funcionar por sí solos.

“Este es el primer paso hacia la generación de redes vasculares realmente complejas”, afirmó Dominic Rütsche, investigador postdoctoral en el laboratorio de Skylar-Scott y coautor principal del artículo. “Podemos imprimirlas con complejidades nunca antes vistas, pero aún no son vasos completamente fisiológicos. Estamos trabajando en ello”.

Convertir estos diseños en vasos sanguíneos funcionales es solo uno de los muchos aspectos de la bioimpresión de un corazón humano funcional en el que trabajan Skylar-Scott y sus colegas. También exploran cómo estimular el crecimiento autónomo de los vasos sanguíneos más diminutos (aquellos que son demasiado pequeños o están demasiado próximos para imprimirse), mejorando así la capacidad de las bioimpresoras 3D para hacerlas más rápidas y precisas, y cultivando la enorme cantidad de células necesarias para imprimir un corazón completo.

“Este es un paso crucial en el proceso”, afirmó Skylar-Scott. “Hemos generado con éxito suficientes células cardíacas a partir de células madre humanas para imprimir el corazón humano completo, y ahora podemos diseñar un sistema vascular complejo y eficaz para mantenerlas alimentadas y vivas. Ahora estamos integrando activamente ambas: células y vasculatura, a escala orgánica”.

Es realmente el santo grial de la medicina curativa.

El bioingeniero de Stanford Mark Skylar-Scott se encuentra en una búsqueda de “ciencia ficción” para imprimir en 3D corazones humanos y otros órganos a pedido, utilizando células del propio cuerpo del paciente.

En la serie «La Investigación Importa», visitamos laboratorios en todo el campus para escuchar directamente de los científicos de Stanford sobre sus proyectos, cómo podrían impulsar la salud y el bienestar humanos, y por qué las universidades son actores clave en el ecosistema de innovación del país. A continuación, se presentan las propias palabras de los investigadores, editadas y condensadas para mayor claridad.

La insuficiencia orgánica crónica es una de las principales causas de muerte: alrededor de 500.000 personas son diagnosticadas con insuficiencia cardíaca cada año en EE. UU. Sin embargo, solo se realizan unos pocos miles de trasplantes de corazón al año. La mayoría de las personas simplemente no son buenas candidatas debido a su edad o condición médica, y a la escasez de donantes de órganos.

En Stanford, he dedicado los últimos cinco años a perseguir un sueño de ciencia ficción: ¿Qué pasaría si pudiéramos imprimir en 3D nuevos corazones y otros órganos a demanda, utilizando células del propio cuerpo del paciente? ¿Cómo tomamos unas pocas células en una placa de Petri y las convertimos en un kilogramo de tejido que se puede observar latir con los propios ojos?

Los bioingenieros de Stanford buscan construir un corazón, una capa a la vez

Utilizando técnicas avanzadas de impresión 3D, Mark Skylar-Scott y su equipo quieren transformar una pasta hecha de células vivas en corazones y otros órganos.

Existen muchos desafíos complejos asociados con la ampliación de escala en biología. ¿Cómo producir miles de millones de células de forma asequible, fiable y reproducible? ¿Cómo imprimirlas rápidamente, madurarlas y permitir que prosperen? Tenemos que vascularizar y nutrir las células, implantar vasos sanguíneos en los tejidos para proporcionarles el oxígeno y los nutrientes que necesitan para sobrevivir.

En tres años y medio, mi laboratorio planea tener un órgano humano impreso en 3D dentro de un modelo porcino. Esperamos que este estudio con animales grandes sirva de trampolín para establecer los hitos necesarios para un primer ensayo en humanos. Eso probablemente ocurrirá en más de una década. Hay mucho trabajo por hacer, pero estamos dando pasos importantes.

El resultado ideal es obtener un corazón bioimpreso en un ser humano. Con los xenotrasplantes de cerdos, se requiere una dosis muy alta de inmunosupresores, e incluso así, suele ser rechazado al cabo de uno o dos meses. Nuestro objetivo sería crear un corazón propio, hecho con células propias, a demanda, sin necesidad de inmunosupresión. Realmente es el santo grial de lo que creo que debería ser la medicina curativa: ¿Tienes un órgano defectuoso? Aquí tienes uno nuevo.

A veces presento este trabajo a inversores de riesgo y hablo con empresarios, y la respuesta que recibo es que somos demasiado ambiciosos. Y para mí, eso significa que estamos haciendo bien la academia.

A veces presento este trabajo a inversores de riesgo y hablo con empresarios, y la respuesta que recibo es que somos demasiado ambiciosos. Y para mí, eso significa que estamos haciendo bien la academia.

El sector privado financiará lo que esté dispuesto a hacer, lo cual ocurrirá dentro de cinco o diez años. Cuando realmente se intenta hacer algo diferente, formar una nueva fuerza laboral con nuevas habilidades, crear nuevos paradigmas, ese es el papel de la academia. Ese es nuestro trabajo. Y es un privilegio y un lugar de trabajo sumamente emocionante. Me encanta mi trabajo y estoy muy agradecido por la oportunidad de abordar un problema insalvable y convertirlo en algo más.

La empresa de biotecnología israelí Itay & Beyond desarrolló su tecnología de cerebro en chip en la búsqueda de una plataforma que pueda probar mejores medicamentos para afecciones como el autismo severo y la epilepsia.

El empresario e inversor israelí Shmulik Bezalel fundó Itay & Beyond inspirado por su hijo Itay, quien padece un tipo de autismo de bajo funcionamiento. Las opciones terapéuticas, aún limitadas y decepcionantes, para afecciones como la de Itay lo llevaron a fundar la empresa en 2021, junto con el empresario Boaz Goldman y el neurocientífico Nisim Perets.

Su objetivo es desarrollar una plataforma de descubrimiento y prueba de fármacos no sólo para el autismo, sino también para trastornos neurológicos y psiquiátricos como la epilepsia, el Parkinson, el Alzheimer y la esquizofrenia.

Es fundamental comprender que, en el caso de las formas graves de autismo, no se trata de una barrera conductual o socioemocional, sino de un problema cognitivo y una disfunción neurológica. Por eso, estos pacientes a veces pasan mucho tiempo en terapias conductuales y, sin embargo, presentan una mejora muy limitada, declaró Perets a la revista electrónica MedicalExpo.

Itay & Beyond pretende lograr sus objetivos mediante la creación de un sistema basado en tecnología de cerebro en chip que pueda predecir la eficacia de fármacos específicos en el funcionamiento de los aspectos cognitivos y conductuales del cerebro. La investigación en curso se lleva a cabo en el Centro Médico Hadassah de Jerusalén, y se espera que el primer artículo científico revisado por pares, en colaboración con el centro médico, se publique en uno o dos meses.

Organoides cerebrales y medición de señales electrónicas

Perets y su equipo extraen una sola célula de la muestra de orina de un paciente, la reprograman para convertirla en una célula madre y, a partir de ella, desarrollan organoides cerebrales en una placa de Petri. Los organoides cerebrales son tejidos que se asemejan a partes del cerebro humano y pueden construirse en diversos tamaños. También es posible combinar diferentes tipos de tejidos cerebrales que representan distintas áreas cerebrales, por ejemplo.

El siguiente paso es transferir estos organoides a un chip electrónico conectado a una computadora. El tejido se asienta sobre una matriz multielectrodo (ver imagen a continuación), y cada electrodo registra y puede proporcionar estímulos a los organoides cerebrales. En consecuencia, la tecnología de cerebro en chip permite a los científicos medir señales electrónicas de tejido cerebral vivo cultivado in vitro.

El concepto principal detrás de la investigación de Itay & Beyond es la idea de que el cerebro puede considerarse como una máquina computacional en lugar de un órgano como el corazón o el hígado, por ejemplo.

Dado todo lo que sabemos sobre el cerebro, podemos asumir que es una máquina codificadora de información. El procesamiento de información de los algoritmos que sustentan herramientas como ChatGPT imita, básica y literalmente, el cerebro humano, es decir, la forma funcional en que el cerebro codifica la información —explicó Perets—.

En esta investigación, medimos los patrones de actividad neuronal, la codificación y la capacidad de control de los organoides cerebrales sanos desde todos los ángulos posibles, para establecer que estas son las capacidades normales del cerebro humano. Luego, al comparar estas muestras con los organoides obtenidos de cerebros de pacientes con epilepsia, autismo u otras enfermedades, detectamos desviaciones y las definimos como el problema.

Itay & Beyond también emplea tecnología avanzada de inteligencia artificial y análisis de big data para medir estas desviaciones.

Consistencia en las muestras e investigaciones prometedoras.

Disponer de tejido cerebral cultivado en laboratorio para trabajar con él no es un proceso nada fácil.

Superamos numerosos desafíos técnicos para producir organoides cerebrales estables, además del desafío conceptual de trabajar con algo a la vanguardia de la ciencia actual, lo que requiere aportar aún más evidencia de lo habitual. Al cultivar diez muestras de tejido cerebral de la misma persona, necesitamos asegurarnos de que todas tengan el mismo aspecto y se comporten prácticamente igual, con mínimas diferencias entre sí —explica Perets—.

El mejor protocolo para crear estos organoides es un trabajo en progreso y aún se puede perfeccionar a medida que la compañía realiza las pruebas de drogas.

Sin embargo, como empresa, también debemos considerar la rentabilidad. No queremos que la plataforma sea la más compleja de la historia si eso hace que la predicción sea solo un poco mejor. Queremos que sea lo más simple posible, siempre que la predicción sea lo suficientemente buena. Se trata de encontrar el equilibrio, dijo.

Perets cree que la investigación de Itay & Beyond es muy sólida y prometedora en estos momentos y tiene un gran potencial para encontrar mejores tratamientos también para trastornos psiquiátricos como la depresión resistente a los medicamentos y el trastorno bipolar, por ejemplo.

«Está en desarrollo y no está muy lejos. «Empezamos con el autismo de bajo funcionamiento, añadimos la epilepsia y en el futuro abordaremos otras afecciones», dice Perets.

En el futuro, la empresa también puede ayudar a las grandes compañías farmacéuticas a predecir mejor los resultados clínicos en sus investigaciones y, de ese modo, ahorrar dinero y tiempo, consiguiendo que medicamentos mejores y más adecuados lleguen más rápidamente a la fase clínica de los ensayos. 

Y aunque no lo estamos haciendo ahora mismo, también tenemos la posibilidad de colaborar con los propios médicos clínicos, es decir, con los médicos que tratan a estos pacientes con estas afecciones. Esta tecnología es muy versátil. Incluso puede utilizarse para el diagnóstico temprano. Al fin y al cabo, una vez que detectamos que la actividad neuronal de un organoide cerebral está alterada, no importa si las células provienen de un bebé o de un niño adulto. «Es predecible», explicó.

Estos y otros tratamientos en desarrollo podrían cambiar las visitas al dentista.

Imagina un mundo donde pudieras regenerar un diente faltante con un solo medicamento y microrobots limpiaran tus dientes todas las noches.

Los científicos afirman que ese futuro está cada vez más cerca. “Realmente estamos buscando tecnología disruptiva”, afirma el Dr. Hyun (Michel) Koo, director cofundador del Centro de Innovación y Odontología de Precisión de la Universidad de Pensilvania.

Aquí podrá ponerse al día con los últimos descubrimientos que podrían transformar su salud bucal.

Microrobots que limpian los dientes

Un enjambre de microrobots podría limpiarte los dientes.

Según Koo, se trata de una solución tres en uno: en un sistema automatizado, el enjambre actúa como cepillo de dientes, hilo dental y enjuague bucal.

Koo y Edward Steager , investigador principal de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania, han liderado el desarrollo de la tecnología de microrrobots, que utiliza partículas diminutas conocidas como nanopartículas, en este caso de compuestos de óxido de hierro. Estas nanopartículas están aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos para usos que van desde la creación de imágenes hasta la coloración de alimentos, gracias a su capacidad de adoptar un tono rojo, amarillo o marrón.

“Puedes comértelos”, dice Koo. Estas partículas también pueden unirse para formar un microrobot, un pequeño dispositivo que puede completar una tarea compleja. Los imanes guían a los enjambres de microrobots para que adopten distintas formas, desde cerdas para cepillarse los dientes hasta un hilo alargado para usar el hilo dental. Con solo pulsar un botón, la rutina bucal se automatiza programando cuándo y dónde se activan estos imanes.

Hay dos prototipos: un dispositivo similar a un protector bucal y otro similar a un cepillo de dientes. Se encienden los imanes y se inyecta una solución que contiene los microrobots y peróxido de hidrógeno, un agente de limpieza común. Los microrobots actúan como un enjuague bucal desinfectante cuando se combinan con peróxido de hidrógeno. Al activar químicamente el peróxido de hidrógeno, las nanopartículas matan las bacterias y descomponen la placa con mayor eficacia que el desinfectante solo, dice Koo. El sistema puede eliminar el 100% de la placa en un modelo impreso en 3D de dientes y encías humanas, y el 80% en pruebas con animales. Esperan mejorar esta última cifra cuando concluyan sus ensayos en animales a finales de 2024.

Otro reto en el que están trabajando es acortar el tiempo de la rutina, que ahora dura entre cinco y diez minutos, dice Steager. El prototipo actual costaría menos que un cepillo de dientes eléctrico sofisticado, dice Koo. Esto se calcula basándose en el dispositivo que utiliza electrónica sencilla y nanopartículas de bajo coste que pueden fabricar en su laboratorio. Los investigadores ven el mercado inicial como personas con discapacidades que tienen dificultades para cepillarse los dientes, aunque también ven usos futuros para personas que buscan comodidad. «Tengo un hijo que odia cepillarse los dientes», dice Koo.

Las bacterias de la boca como medicina

Las bacterias de la boca de una persona pueden ser la medicina de otra. Esa es la idea detrás de los trasplantes de microbiota oral: transferencias de bacterias de la boca de un donante sano a un paciente. Científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania y la Universidad de Adelaida creen que este tratamiento podría algún día frenar la caries dental y las enfermedades de las encías.

Según Laura Weyrich , profesora adjunta de Penn State que dirige un equipo que está desarrollando este tratamiento, cada uno de nosotros tiene alrededor de 200 especies de bacterias en la boca, cuya distribución exacta depende de la dieta, la genética y el estilo de vida. Diferentes bacterias pueden causar enfermedades bucales o prevenirlas. El equipo buscó durante dos años un “súper donante”, alguien con el mejor equilibrio de bacterias buenas y malas en la boca y sin caries ni enfermedades de las encías. Eligieron a un adulto joven que solo se cepilla los dientes una vez al día, nunca usa hilo dental y no ha visitado a un dentista en cinco años, pero que no tiene caries. El microbioma de esta persona era tan saludable que esos hábitos de higiene bucal no importaban, dice la Dra. Sonia Nath , investigadora de la Universidad de Adelaida.

Los científicos extrajeron placa (la sustancia que recubre los dientes y las encías) de la boca del donante, la mezclaron con gel y la aplicaron sobre los dientes de las ratas. Las ratas mostraron una reducción significativa de la caries dental. El equipo pretende iniciar los ensayos clínicos en humanos en 2025. Además de averiguar si el trasplante funciona en personas, los investigadores están estudiando si el mismo trasplante funcionará en diferentes grupos demográficos y con qué frecuencia debe renovarse. Es probable que el tratamiento deba almacenarse a temperaturas muy bajas, y los científicos prevén una aplicación cada pocos meses en el consultorio de un dentista. «Te hacen un trasplante rápido y luego tienes la boca resuelta», dice Weyrich. 

Terapia de luz roja para tus encías

Imagine un implante dental con tecnología incorporada para administrar una terapia de luz roja que refuerza el sistema inmunológico. Ni siquiera necesita una batería: la luz se alimenta con los movimientos de la boca.

Los implantes dentales conllevan el riesgo de periimplantitis, una enfermedad provocada por bacterias que destruye la encía y el tejido óseo que rodea el implante. Geelsu Hwang , profesor asociado del departamento de ciencias preventivas y restaurativas de la Universidad de Pensilvania, cree que tiene una solución en un implante dental de alta tecnología que emite luz a la encía que rodea el implante.

El equipo de Hwang descubrió que tanto la luz roja como la luz infrarroja cercana estimulan el tejido de las encías para que libere péptidos antimicrobianos, proteínas del sistema inmunológico que matan las bacterias. Optaron por la luz infrarroja cercana, que es invisible. «Estoy bastante seguro de que no a mucha gente le gustaría tener una luz roja visible desde sus bocas», dice Hwang. La luz se dirige a la encía alrededor del implante para ayudarla a combatir las bacterias que normalmente generarían infecciones.

El diente artificial está hecho de titanato de bario, un material llamado piezoeléctrico que genera electricidad en respuesta a la estimulación física. Movimientos como la masticación ayudan a alimentar los LED de terapia de luz del implante. El titanato de bario también repele naturalmente las bacterias . Un inconveniente es que no es tan fuerte como la zirconia, un material cerámico que se usa comúnmente para los implantes. Hwang dice que el equipo está trabajando para fortalecerlo.

En el laboratorio, probaron su terapia de luz en células del tejido de las encías rodeadas de bacterias que causan enfermedades y descubrieron que 90 minutos de luz al día eran suficientes para minimizar la inflamación. También están investigando si el tratamiento debe ser continuo o puede dividirse.

El producto se probará en cerdos a finales de este año, con el objetivo de pasar a ensayos clínicos en humanos. 

Reconstrucción del esmalte

¿Pueden los científicos diseñar dientes más fuertes y menos sensibles?

El esmalte, la capa exterior dura de los dientes, protege a los dientes de los daños. Pero el cuerpo no puede regenerarlo una vez que se erosiona , y los dentistas tampoco pueden reemplazarlo. Los científicos están trabajando en un gel que reconstruye el esmalte imitando a la madre naturaleza.

Según Janet Moradian-Oldak , profesora de ciencias biomédicas y bioingeniería de la Universidad del Sur de California, que dirige un equipo que trabaja en este campo, esta tecnología ha sido durante mucho tiempo un sueño para muchos. Pasó los últimos 25 años estudiando las proteínas que forman el esmalte, con especial interés en una llamada amelogenina.

Nuestros cuerpos utilizan la amelogenina en las primeras etapas del desarrollo de nuestros dientes para organizar el calcio y el fosfato (dos minerales que constituyen la mayor parte del esmalte) en capas. El proceso es similar a colocar ladrillos: la amelogenina organiza el calcio y el fosfato en un patrón organizado y repetitivo. En 2016, Moradian-Oldak y su equipo lograron un gran avance cuando diseñaron un péptido (una cadena más corta de aminoácidos) basado en la amelogenina que imitaba con éxito su función. Cuando ese péptido se colocó en un gel y se pintó sobre la superficie de las muelas del juicio extraídas, se formó una nueva capa similar al esmalte. El péptido también remineralizó la dentina, la capa debajo del esmalte. 

La idea de utilizar un péptido para reconstruir el esmalte es algo en lo que han estado trabajando varios investigadores, con equipos de la Universidad de Washington y universidades de China que desarrollan tecnologías similares.

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En los tratamientos tradicionales, el flúor actúa formando parches de depósitos minerales en la superficie del diente, pero eso no preserva la fuerza y ​​las propiedades físicas del esmalte, así como las capas estructuradas creadas por el gel, afirma Moradian-Oldak. Mientras tanto, las pastas dentales que contienen calcio y fosfato proporcionan los componentes básicos para la mineralización, pero no tienen el péptido necesario para construir capas organizadas.

Moradian-Oldak espera que el gel pueda prevenir la progresión de la caries dental reconstruyendo el esmalte perdido. Cree que podría ser útil para pacientes con hipersensibilidad dental, erosión dental, áreas de desmineralización llamadas lesiones de manchas blancas y un trastorno genético llamado amelogénesis imperfecta, en el que el esmalte se forma incorrectamente. También existe la posibilidad de que el gel pueda blanquear los dientes, formando una nueva capa sobre toda la superficie, pero su equipo no ha realizado ningún experimento para probar esto, por lo que «esto es solo una idea», dice.

Siguen existiendo limitaciones: por ejemplo, se necesitan al menos 16 horas para que crezca una capa organizada similar al esmalte, y cada capa es delgada (como referencia, se necesitarían cientos de capas de este tipo para igualar el grosor del esmalte natural). “Aún tenemos que hacerlas más gruesas y fuertes”, afirma.

Moradian-Oldak dice que consiguió patentes para su gel y ahora está en proceso de solicitar la aprobación de la FDA para comenzar los ensayos clínicos.

Un medicamento para hacer crecer los dientes

Un fármaco innovador podría regenerar dientes perdidos.

En ratones con agenesia dental congénita (una afección en la que faltan dientes como resultado de un desarrollo deficiente), una inyección intravenosa de este fármaco permitió la formación de dientes . El nuevo fármaco es un anticuerpo diseñado para bloquear una proteína llamada USAG-1 que normalmente impide el crecimiento de dientes adicionales. El bloqueo de la proteína permite que maduren los brotes dentales, la primera etapa de la formación de los dientes.

“Una molécula tiene el potencial de formar un diente entero”, afirma Katsu Takahashi , jefe del departamento de odontología y cirugía oral del Hospital Kitano en Osaka, Japón, quien lidera el proyecto.

El primer ensayo en humanos de su equipo, previsto para el otoño, se centrará en la seguridad, en lugar de en el crecimiento de los dientes, en adultos sanos. Si el ensayo tiene éxito, pasarán a probar el fármaco en niños de entre 2 y 7 años que han perdido dientes debido a agenesia dental congénita.

Takahashi afirma que los niños con esta enfermedad tienen brotes dentarios que no se desarrollan adecuadamente debido a factores genéticos y ambientales. El equipo plantea la hipótesis de que el fármaco podría permitir la formación de dientes permanentes. El ensayo duraría entre tres y cinco años, el tiempo típico que tarda un diente permanente en crecer desde la etapa de brote en la mandíbula hasta su erupción a través de la encía.

El equipo también continuará su investigación básica con la esperanza de ampliar los usos potenciales del medicamento a los adultos, dice Takahashi.

El mundo de la medicina ha comprendido desde hace mucho tiempo los beneficios de avanzar hacia la cirugía mínimamente invasiva o incluso no invasiva.

Las incisiones más pequeñas dan como resultado menos infecciones, tiempos de curación más cortos, niveles de dolor más bajos y mejores resultados. Hay menos complicaciones, las estadías en el hospital son más cortas (lo que se traduce en costos más bajos) y algunos procedimientos, en los que los pacientes están demasiado enfermos para sobrevivir a la cirugía abierta, se vuelven posibles.

¿Cuáles son algunas de las tecnologías que se emplean actualmente o que se encuentran en desarrollo para lograr un mayor uso de la cirugía mínimamente invasiva o incluso de la no invasiva? A continuación, se presentan cinco innovaciones de vanguardia:

1. Tecnología de ultrasonido focalizado guiado por RM

La tecnología de Insightec utiliza ondas sonoras en lugar de un bisturí, guiadas por imágenes por resonancia magnética (IRM) para tratar el temblor esencial y la enfermedad de Parkinson. Maurice R. Ferré, MD, director ejecutivo y presidente de la junta directiva de InSightec, dijo:

“Durante cientos de años, los cirujanos han estado utilizando cirugía invasiva para eliminar tejido enfermo.

Insightec se ha comprometido a cambiar el paradigma utilizando ondas sonoras para apuntar y extirpar tejido sin incisión ni riesgo de infección, y ofreciendo la posibilidad de volver a casa el mismo día”.

Según Maurice R. Ferré, los tratamientos actuales para el temblor esencial incluyen medicamentos, que a menudo resultan ineficaces. La cirugía abierta invasiva, conocida como estimulación cerebral profunda (ECP), también es una opción, pero si bien es efectiva, puede ser peligrosa. Continuó:

“El ultrasonido focalizado permite que las ondas sonoras pasen de forma segura a través del cráneo sin necesidad de realizar incisiones. Durante el tratamiento, guiado por resonancia magnética, estas ondas se enfocan con precisión en el pequeño punto del cerebro que se considera responsable de provocar temblores.

El temblor esencial, que afecta aproximadamente a 60 millones de personas en todo el mundo, es el trastorno del movimiento más común en el mundo y a menudo se diagnostica erróneamente. 

Hasta la fecha, más de 10.000 pacientes en todo el mundo han sido tratados con nuestra tecnología”.

2. Cirugía robótica de reparación de TBM

El sistema de andamiaje LM de Lazarro Medical permite la primera cirugía robótica mínimamente invasiva de reparación de traqueobroncomalacia (TBM) del mundo. La TMB es una enfermedad degenerativa que causa el colapso completo (o casi completo) de las vías respiratorias como resultado de la degradación del cartílago traqueal.

Al reducir los tiempos de operación en aproximadamente un 50% y acortar los tiempos de recuperación del paciente de meses a días, el proceso restablece la respiración saludable en pacientes que anteriormente no podían tratarse.

Hasta ahora, la única opción para quienes padecen la enfermedad ha sido la cirugía abierta extremadamente riesgosa e invasiva y muchos pacientes simplemente no están lo suficientemente saludables para ser operados.

El sistema de andamiaje LM es una malla entrelazada que se sutura a la tráquea exterior para remodelarla y fortalecerla. Un innovador tubo endotraqueal de doble luz reduce los riesgos y protege las vías respiratorias durante el procedimiento robótico. 

Los tubos actuales de doble luz deben desinflarse, moverse y volver a inflarse repetidamente para permitir una sutura delicada. Estas acciones crean un riesgo significativo de perder el control de la vía aérea, lo que puede provocar la muerte del paciente. 

3. Tecnología basada en catéter para cirugía cardíaca

Capstan Medical ha diseñado un sistema para tratar la enfermedad de la válvula mitral y tricúspide a través de un catéter mientras el corazón aún está latiendo.

Su solución de vanguardia combina los avances en robótica quirúrgica con este enfoque basado en catéter y proporciona una alternativa menos invasiva a la cirugía a corazón abierto.

El procedimiento para reparar y reemplazar las válvulas cardíacas es significativamente menos riesgoso que la cirugía a corazón abierto tradicional y permite mejores tiempos de recuperación.

4. Terapia con vapor de agua

El sistema Rezum reemplaza la cirugía invasiva de próstata y minimiza el riesgo de complicaciones al utilizar la energía natural del vapor para eliminar el exceso de tejido que presiona la uretra.

Desarrollado por NxThera (ahora parte de Boston Scientific), fue diseñado para tratar los síntomas de la hiperplasia prostática benigna (HPB).

La terapia puede realizarse en la clínica del urólogo o en un centro de cirugía ambulatoria y completarse en una cita breve.

5. Un implante en miniatura para la fusión espinal

ZygoFix ha desarrollado un método único para la estabilización y fusión de la columna vertebral. Su implante en miniatura y el sistema zLOCK son mínimamente invasivos y utilizan la anatomía natural de la columna vertebral para lograr estabilidad.

Debido a su diseño y colocación, el implante produce menos incisiones, no produce protrusión y provoca menos agitación de los tejidos. Ofer Levy, director ejecutivo de ZygoFix, afirmó:

“La fusión espinal es un procedimiento que se realiza para estabilizar un segmento espinal y abordar la inestabilidad espinal que provoca dolor de espalda y dolor irradiado en las piernas.

Nuestro sistema está diseñado para brindar la estabilidad necesaria utilizando el puente óseo natural de la columna vertebral, insertando y bloqueando el movimiento en las articulaciones posteriores que las conectan. El bloqueo de estas articulaciones proporciona una alternativa mucho más simple y menos invasiva que el puente de tornillo que se utiliza en la actualidad.

El desafío con la fijación interna de las articulaciones facetarias es su geometría cambiante, en la que puede resultar difícil colocar un implante rígido. 

El implante zLOCK está diseñado como una matriz de columnas con elementos de conexión flexibles, lo que les permite doblarse y adaptarse a la forma específica de la articulación”.

Control de la diabetes con rastreadores portátiles, incluidos los CGM.

La diabetes es una enfermedad crónica que afecta a 422 millones de personas en todo el mundo, lo que equivale a una de cada once personas. Esta condición puede llevar a complicaciones graves como apoplejías, ceguera, infartos, insuficiencia renal y amputaciones.

El manejo de la diabetes, tanto tipo 1 como tipo 2, requiere un control constante de la glucemia, lo que implica la administración regular de insulina, así como el monitoreo de la presión arterial y el cuidado de los pies. La tecnología juega un papel crucial en este proceso, ya que es fundamental llevar un seguimiento del nivel de glucosa, la presión arterial, el peso y seguir un plan de alimentación adecuado.

Los rastreadores portátiles, especialmente los dispositivos de monitoreo continuo de glucosa, tienen el potencial de mejorar significativamente la calidad de vida de quienes padecen diabetes, facilitando un control más efectivo y menos invasivo de su condición.

El impacto de los relojes inteligentes con ECG en los ingresos hospitalarios innecesarios.

Los relojes inteligentes con ECG están ganando terreno en el ámbito médico, especialmente en el diagnóstico y monitoreo de enfermedades cardiovasculares. Se espera que estos dispositivos se integren en la práctica clínica, ofreciendo un nuevo estándar en el control de la salud cardíaca.

Sin embargo, surge la pregunta sobre su efectividad preventiva. Aunque muchas personas utilizan estos monitores de fibrilación auricular, no está claro si realmente proporcionan alertas útiles o si, por el contrario, generan alarmas falsas que podrían saturar el sistema de salud. Este dilema plantea la necesidad de investigar más a fondo el impacto real de estos dispositivos en la reducción de ingresos hospitalarios innecesarios.

El impacto de los gigantes tecnológicos en la competencia en el sector sanitario.

En las últimas décadas, grandes empresas tecnológicas como Amazon, Google, Microsoft, Apple, IBM y NVIDIA han comenzado a incursionar en el sector sanitario, buscando aprovechar un mercado potencial de billones de dólares. Estas compañías están liderando numerosos proyectos en este ámbito, lo que indica su capacidad y motivación para transformar y digitalizar la atención médica.

Cada una de estas empresas aporta algo único al sector, aunque su enfoque principal parece ser la tecnología en lugar de la atención centrada en el paciente. Esto es un aspecto que se echa de menos, ya que la atención sanitaria no solo requiere innovación tecnológica, sino también empatía y un enfoque en las necesidades del paciente. A pesar de esto, se espera que con el tiempo, la atención al paciente y su participación en el proceso de atención se integren más en estas iniciativas.

Es fundamental comprender el impacto que estas empresas están teniendo en el sector sanitario. Este entendimiento es crucial para evitar que se pierdan elementos esenciales en la atención médica mientras se adoptan nuevas tecnologías.

Desafíos en torno a la implementación práctica de tecnologías médicas basadas en IA.

La investigación sobre inteligencia artificial y algoritmos de aprendizaje automático está en auge, pero su implementación en la práctica médica diaria sigue siendo limitada. A pesar de la popularidad de estas tecnologías, pocos ejemplos han logrado integrarse en la atención médica estándar.

La regulación es un factor clave para la adopción de nuevas tecnologías médicas, pero los desafíos son significativos, especialmente con algoritmos de IA que son adaptativos y evolucionan constantemente. Esto plantea preguntas sobre cómo establecer regulaciones efectivas para algo que puede cambiar rápidamente.

Un estudio publicado en la revista Nature analizó los dispositivos médicos y algoritmos de IA aprobados por la FDA, revelando que, de las 79 entradas en la base de datos, en aproximadamente la mitad no se menciona que la tecnología se basa en inteligencia artificial. Esto sugiere una falta de transparencia en la comunicación sobre el uso de IA en la medicina.

Aunque los algoritmos tienen el potencial de mejorar la medicina en diversas áreas, desde la prevención hasta el descubrimiento de medicamentos, existe una gran brecha entre lo que se puede lograr teóricamente y los beneficios prácticos que se están obteniendo actualmente. Desarrollar guías prácticas para convertir estas promesas en resultados tangibles sería muy beneficioso.

El impacto de los pacientes empoderados en los avances de los registros médicos electrónicos.

Ser un e-paciente implica tener un mayor empoderamiento y acceso a información médica relevante, así como a los propios datos de salud. Estos pacientes son activos en la gestión de su salud, lo que contrasta con los modelos tradicionales donde la información estaba más controlada por los sistemas de salud.

La llegada de esta nueva generación de pacientes ha puesto en evidencia las limitaciones de los sistemas de salud convencionales, que a menudo restringen el acceso a los datos de salud incluso a los propios pacientes. Esto sugiere una necesidad de cambio en la forma en que se manejan y comparten los datos de salud.

Un área de investigación que podría ser interesante es el impacto que tienen los e-pacientes en el desarrollo de software de registros médicos electrónicos (EMR). Sería relevante explorar si estos nuevos sistemas se integrarán con los registros médicos personales, que son aquellos datos que los pacientes recopilan y gestionan por sí mismos.

Aplicaciones del chequeo de la piel y su impacto en las prácticas dermatológicas.

Es fundamental hacerse chequeos de la piel regularmente, ya que el cáncer de piel es uno de los más comunes a nivel mundial. En Estados Unidos, se estima que una de cada cinco personas será diagnosticada con esta enfermedad a lo largo de su vida. La detección y tratamiento temprano son cruciales, ya que casi todos los tipos de cáncer de piel pueden ser curados si se identifican a tiempo. Por lo tanto, la prevención y la detección son esenciales.

Un estudio de 2020 publicado en Nature reveló que la inteligencia artificial puede igualar o incluso superar a los dermatólogos en el diagnóstico de lesiones a través de imágenes. Esto es especialmente relevante dado que hay una falta de dermatólogos, sobre todo en áreas rurales. Si se cuenta con suficientes datos que respalden su efectividad, es probable que estas aplicaciones de IA se integren en los sistemas de salud pública, lo que podría mejorar la prevención, la eficiencia y generar beneficios económicos.

Terapias de realidad virtual (RV) más allá del manejo del dolor y las fobias.

La realidad virtual médica está emergiendo como un área con un gran potencial, capturando la atención tanto de aficionados como de profesionales de la salud. Aunque todavía es un campo en desarrollo, ya se están viendo beneficios significativos en la vida de los pacientes y en la práctica médica.

Sin embargo, hay ciertas áreas, como el manejo del dolor y el tratamiento de fobias, donde la realidad virtual parece no avanzar tanto como se esperaba. A pesar de esto, hay un amplio espectro de aplicaciones médicas que podrían aprovechar esta tecnología, incluyendo la rehabilitación, el cuidado de ancianos y la preparación para cirugías complejas. Esto sugiere que, aunque hay desafíos, el futuro de la realidad virtual en la medicina es prometedor y podría revolucionar la forma en que se brinda atención médica.

La posibilidad de que los medicamentos impresos en 3D mejoren la adherencia.

La impresión 3D de medicamentos ha avanzado significativamente, permitiendo la creación de pastillas personalizadas en menos de 10 segundos. Esta tecnología ofrece una variedad de formas y tamaños, lo que facilita la adaptación de la velocidad de absorción y la dosis según las necesidades del paciente.

Sin embargo, surge la interrogante sobre cómo reaccionarían los pacientes ante esta medicación más personalizada. La duda persiste sobre si esta personalización realmente mejoraría la adherencia al tratamiento, lo que plantea un interesante desafío para el futuro de la medicina.

Diseño de pacientes utilizado en la práctica.

El diseño de hospitales del futuro debe centrarse en la participación de los pacientes, quienes son los más capacitados para señalar áreas de mejora en las instalaciones. Un ejemplo destacado es el rediseño del Departamento de Cirugía Oral y Maxilofacial en el Centro Médico Universitario Radboud, donde se implementaron cambios basados en las sugerencias de los pacientes.

Estos cambios, aunque simples, como el uso de mesas redondas y la elección de colores agradables, han mejorado la relación entre médicos y pacientes, creando un ambiente más acogedor. Es fundamental evaluar el impacto de estos ajustes en la relación médico-paciente, la adherencia al tratamiento y el proceso de curación para optimizar el diseño de futuras instituciones de salud.

La integración de tecnologías portátiles y conectadas a teléfonos inteligentes en la relación médico-paciente.

Hoy en día, los pacientes generan una gran cantidad de datos de salud a través de dispositivos portátiles y aplicaciones, pero la mayoría de estos datos no se utilizan de manera efectiva. Los médicos, como los de cabecera y obstetras, rara vez revisan la información que los pacientes recopilan con sus dispositivos, lo que demuestra un desaprovechamiento significativo de este potencial. Uno de los principales retos en la salud digital es encontrar formas de aprovechar estos datos para mejorar la atención médica.

Desde la invención de la lupa hace casi 25 siglos, hemos estado utilizando la tecnología para ayudarnos a ver mejor. Para la mayoría de nosotros, la solución es bastante sencilla, como un par de anteojos o lentes de contacto. Pero para muchas personas con problemas de visión más graves (se estima que alrededor de 285 millones de personas en todo el mundo), la tecnología ha sido escasa en respuestas hasta hace relativamente poco. Sin embargo, los médicos y los científicos están recuperando el tiempo perdido con una serie de tecnologías emergentes para ayudar a todos, desde los daltónicos leves hasta los completamente ciegos. También son parte de una amplia gama de nuevos avances médicos que cubriremos toda esta semana aquí en ExtremeTech en nuestra nueva serie de tecnología médica.

Gafas de Superman para personas con discapacidad visual

Todos conocemos las opciones de accesibilidad disponibles en nuestros ordenadores, como cursores más grandes, fuentes de alto contraste y pantallas ampliadas. Pero estas no ayudan en nada a las personas con problemas de visión a navegar el resto del día. En cambio, se han inventado una serie de «gafas inteligentes» que ayudan a que el resto del mundo sea más accesible.

Estas gafas funcionan utilizando la imagen de una o más cámaras (que a menudo incluyen un sensor de profundidad) y procesándola para pasar una versión mejorada de la escena a un par de pantallas frente a los ojos. Decidir cuál es la mejor manera de mejorar la imagen (enfoque automático, zoom, delineado de objetos, etc.) es un área de investigación activa, ya que es la mejor manera de que el usuario las controle. En la actualidad, tienden a requerir una caja externa que realiza el procesamiento de la imagen y tiene perillas para controlar los ajustes. Las tecnologías emergentes, incluido el seguimiento ocular, proporcionarán formas mejoradas de controlar estos dispositivos. Mejores algoritmos de reconocimiento de objetos también ayudarán a mejorar su utilidad. Un día será fácil que estas gafas sepan lo suficiente como para resaltar las llaves de la casa, o una billetera, u otras posesiones comúnmente necesarias, pero a veces difíciles de localizar.

Una de las soluciones más inteligentes proviene de Oxford, a través del ganador del Google Global Impact Challenge, VA-ST. Tuve la oportunidad de probar. 
el prototipo de Smart Specs de VA-ST el año pasado y puedo ver cómo podrían ser muy útiles para aquellos que de otra manera no pueden distinguir los detalles de una escena. Sin embargo, es difícil tener una idea real de su eficacia a menos que realmente sufras una discapacidad visual particular. Se están realizando algunos trabajos para ayudar a simular estas condiciones y permitir que las personas con visión normal evalúen las soluciones. Pero hasta entonces, los participantes voluntarios con trastornos visuales poco comunes son en realidad un recurso escaso para los científicos que intentan hacer pruebas de sus dispositivos.

La mayoría de las soluciones disponibles en la actualidad no sólo sufren problemas técnicos, como la forma en que se controlan, sino que también cortan el contacto visual y son socialmente incómodas, lo que también ha dificultado su adopción. Para superar este problema se necesitarán dispositivos menos intrusivos que utilicen guías de ondas, como los desarrollados por la startup israelí Lumus. La startup GiveVision ya está demostrando una versión de su dispositivo portátil de asistencia visual que utiliza guías de ondas Lumus para ayudar a que sea más eficaz y menos intrusivo. Una tecnología de visualización de realidad aumentada avanzada similar también se está utilizando en HoloLens de Microsoft y en el dispositivo muy rumoreado de Magic Leap. Si bien son principalmente los dispositivos de realidad aumentada convencionales como estos los que están impulsando la tecnología al mercado, no hay duda de que el sector de los dispositivos médicos se apresurará a aprovecharla. Otros esfuerzos para mejorar la conciencia del mundo visual, incluido EyeMusic, convierten aspectos destacados de la escena, como la distancia al objeto más cercano, en tonos audibles. El sistema OrCam reconoce el texto y se lo lee al usuario en voz alta, por ejemplo. Estos sistemas tienen la ventaja de que no requieren colocar nada sobre los ojos del usuario, por lo que no interfieren en el contacto visual.

Los implantes de retina proporcionan visión a muchos ciegos.

En muchas personas ciegas (en particular, las que padecen retinosis pigmentaria y degeneración macular relacionada con la edad) pueden faltar los receptores retinianos, pero las neuronas que llevan la información desde ellos al cerebro están intactas. En ese caso, a veces es posible instalar un sensor (una retina artificial) que transmite señales desde una cámara directamente a las neuronas de la visión. Dado que los píxeles del sensor (electrodos) no se alinean exactamente con el lugar donde normalmente estarían los bastones y los conos, la visión restaurada no es directamente comparable con lo que se ve con una retina natural, pero el cerebro puede aprender a interpretar la información y se restaura parcialmente la visión.

Los implantes de retina se utilizan desde hace más de una década, pero hasta hace poco sólo proporcionaban un nivel de visión muy mínimo (equivalente a unas 20/1250) y necesitaban estar conectados a una cámara externa para recibir la información. Ahora, sin embargo, la empresa líder del sector, Retina Implant, ha presentado una versión inalámbrica con 1.500 electrodos en su superficie de 3 mm cuadrados. Sorprendentemente, pacientes que antes eran ciegos y padecían retinitis pigmentosa han podido reconocer rostros e incluso leer el texto de los carteles. Otro método inalámbrico, basado en la investigación del laboratorio del profesor de Stanford Daniel Palanker, consiste en proyectar los datos procesados ​​de la cámara en el ojo como infrarrojo cercano (y sobre los implantes de retina) desde un par de gafas especiales. Los implantes luego convierten esa información en los impulsos eléctricos correctos para transmitirlos a las neuronas del cerebro. La tecnología está siendo comercializada por la empresa de tecnología de la visión Pixium Vision como su sistema de restauración de la visión biónica PRIMA, y actualmente se encuentra en ensayos clínicos.

Incluso las personas daltónicas pueden beneficiarse de unas gafas inteligentes.

Aunque los trastornos graves de la visión afectan a un gran número de personas, aún más sufren el problema mucho más común del daltonismo. Hay muchos tipos de daltonismo, algunos causados ​​por la falta de los conos correctos para discriminar uno o más de los colores primarios. Pero muchos de los que tienen lo que comúnmente se llama «daltonismo rojo-verde» simplemente tienen conos con sensibilidades demasiado cercanas para ayudar a distinguir entre el rojo y el verde. La empresa emergente Enchroma se topó con la idea de filtrar parte de la superposición, después de notar que los cirujanos a menudo se llevaban sus gafas de quirófano a la playa para usarlas como gafas de sol. A partir de ahí, la empresa trabajó para ajustar el efecto para ayudar con la deficiencia de color; el resultado fue menos luz general que pasa a través de sus gafas, pero una mejor capacidad para discriminar entre el rojo y el verde. Si tiene curiosidad por saber si las gafas de la empresa pueden ayudarlo, ofrece una prueba en línea (se abre en una nueva ventana)de tu visión.

Avances tecnológicos en accesibilidad para personas ciegas

Existen muchos límites a lo que la tecnología médica puede lograr actualmente para las personas ciegas o con problemas de visión. Afortunadamente, la tecnología de accesibilidad también ha seguido avanzando. La mayoría de nosotros estamos familiarizados con los cursores ampliados, el texto ampliado y la entrada y salida de voz, pero hay otras herramientas más sofisticadas disponibles. Hay tantas que ni siquiera las enumeraremos aquí, pero, por ejemplo, la empresa emergente blitab está creando una tableta para los aproximadamente 150 millones de usuarios de braille del mundo que cuenta con una interfaz braille táctil, así como con entrada y salida de voz. En el lado más ligero, Pixar está desarrollando una aplicación que proporcionará una descripción narrativa de la pantalla mientras los espectadores miran.

Por muy buena que sea su visión, es probable que en algún momento se beneficie de la tecnología médica para mejorarla, ya que la incidencia de las afecciones relacionadas con la visión aumenta drásticamente con la edad. Todo el mundo acaba sufriendo al menos afecciones relativamente menores, como la presbicia (la incapacidad del ojo para adaptarse al enfoque de cerca y de lejos), y más del 25 % de quienes llegan a los 80 años sufren un deterioro grave de la visión. Incluso para quienes solo tenemos problemas de visión menores, la aparición de aplicaciones para teléfonos inteligentes que nos ayuden a medir nuestra visión y diagnosticar posibles problemas ayudará a reducir los costes. Sin embargo, con los rápidos avances en microelectrónica, tecnología quirúrgica y realidad aumentada, es probable que en el futuro existan tratamientos sorprendentes para esas afecciones.